2026年 01期
南海北部末次盛冰期以来的硅藻记录及其古环境意义
王欣怡;李冬玲;郑旭峰;蓝江湖;刘陈曦;南海作为东亚季风系统的关键区域，其高沉积速率特征使得该区沉积物完整记录了全球气候变化信号和区域环境演化历史。本研究基于南海西北陆坡DZ6孔的高分辨率硅藻记录，重建末次盛冰期以来南海西北部的古海洋环境演变及其对全球气候变化的响应。本研究利用暖水种和沿岸种硅藻组合变化，分别反映南海西北部表层海水温度（SST）和表层海水盐度（SSS）的变化趋势，并揭示上述环境因素对东亚季风变化的响应。研究结果表明，8～7 cal.kaBP期间，浅海种Paralia sulcata相对含量的骤降记录了琼州海峡的开启；末次盛冰期和冰消期期间，南海西北部SSS变化主要受东亚夏季风调控，SST变化主要受控于东亚冬季风；全新世以来南海西北部SSS变化受多种因素共同控制，而SST变化则主要受厄尔尼诺-南方涛动（ENSO）调控。本研究揭示了东亚季风、ENSO以及海平面变化对南海西北部古海洋环境的复合调控机制，为理解全球变暖背景下南海海洋环流-气候系统演变趋势提供了科学依据。
大亚湾表层沉积硅藻分布的季节性差异及原因探讨
徐若闻;杨志;陈倩娜;季仲强;李杨杰;陈建芳;冉莉华;对2021年8月和2022年1月在大亚湾海域相同站位采集的表层沉积物进行了详细的硅藻分析，发现两次采集的表层沉积物中硅藻群落特征存在明显的差异，并尝试探讨了这种季节性差异与当地海洋环境季节性变化的关系。研究结果显示，大亚湾夏季沉积硅藻平均丰度(2.36×106个/g)略高于冬季(2.12×106个/g)，但夏季硅藻丰度由湾顶向湾口逐渐增加，而冬季硅藻丰度由湾顶向湾口递减。进一步分析表明东亚季风转换引起的水团和环流结构的季节性变化是造成大亚湾硅藻丰度及分布模式出现季节性差异的主要因素。在硅藻属种组成的分布上，本研究结果显示浮游硅藻在表层沉积物中的空间分布与水温的变化有较好的相关性，而底栖硅藻的分布则与水深和水动力条件联系更为密切，因此大亚湾水温分布的季节性差异导致了表层沉积物中浮游硅藻分布的季节性差异，而底栖硅藻空间分布的季节性差异则相对较小。本研究表明在高生产力水平和高沉积速率的近岸海域，表层沉积硅藻群落特征可能反映的仅仅是短期甚至一个季节的水体环境信息，而非长期累积的结果；在近岸高生产力且水体相对稳定的海域，高分辨率的沉积硅藻记录具有揭示高时间分辨率乃至季节性的海洋环境变化信息的潜力。
2.7万年以来卡尔斯伯格洋脊西南侧黏土矿物来源及演变
汪珂宇;陈坚;冯秀丽;冯启营;范德江;印度洋卡尔斯伯格洋脊西南侧具有特殊的风尘沉积模式，为进一步了解该区域的沉积特征以及对印度洋季风的响应，对采自该洋脊西南侧的CJ09-19号柱状沉积物开展了黏土矿物、粒度和AMS14C年代分析，探讨了27 kaBP以来卡尔斯伯格洋脊西南侧黏土矿物的物质来源、演变过程和主控因素。研究表明该岩芯沉积物主要为钙质粉砂，以有孔虫为主要成分，黏土组分平均含量为23%，其中黏土矿物以伊利石为主，其次为蒙皂石，高岭石和绿泥石含量较少，还出现了少量坡缕石；该岩芯黏土矿物主要来自阿拉伯半岛和非洲东北部地区。末次冰期以来经历了3个阶段：阶段I(26.9～19 kaBP)以混合物源为主，阶段II(19～11 kaBP)主要来源于阿拉伯半岛，阶段III(11～0 kaBP)主要来源于阿拉伯半岛和非洲东北部地区。物源的演变主要受控于印度洋西南季风的强度。研究发现坡缕石/伊利石峰高比值能够指示印度洋西南季风强度的变化，可作为印度季风替代性指标的补充。
中—晚更新世南大洋深部氧化还原条件指示的垂向流通状况：以IODP 374航次U1524A孔为例
刘恒;郭景腾;肖文申;赵翔宇;熊志方;李铁刚;大洋深部氧化还原条件是诊断大洋深部碳储存、释放的重要参数，在排除/扣除有机质耗氧的基础上，其主要指示大洋深部流通状况。然而，多数研究没有考虑侧向流通和垂向流通的解耦，而笼统地用该指标指示总体或侧向流通，这在垂向流通发育的海区(如南大洋)可能并不正确。针对该科学问题，本文在利用岩芯物理参数划分南极罗斯海IODP 374航次U1524A孔冰期-间冰期旋回基础上，通过蛋白石/Ti、氧化还原敏感元素比值(Mn/Ti和Mo/Ti)和ln(Zr/Rb)分别重建了生产力、深部氧化还原条件和底流流速强度(即侧向流通状况)记录。研究发现，中—晚更新世南极罗斯海生产力、深部氧化还原条件和侧向流通状况表现出明显的冰期旋回特征：冰期低氧化强度(即亚氧化条件)对应低生产力和强侧向流通状况；间冰期高氧化强度(即氧化条件)对应高生产力和弱侧向流通状况。将上述记录与表征环极深层水垂向上涌的南极绕极流强度记录对比，结果表明垂向流通是深部氧化还原条件的主控因素。具体机制为冰期时西风带北移，同时南极绕极流减弱和海冰扩张，导致环极深层水上涌减弱，从而减弱深部相对氧化强度和深部对大气的碳释放，最终贡献大气p CO2降低。该研究表明，中—晚更新世南大洋深部氧化还原条件指示垂向流通状况，这暗示需谨慎利用大洋深部氧化还原条件笼统地反演深部流通状况。
黄河三角洲湿地芦苇在盐度梯度下光合参数变化及其对生态系统碳汇功能的贡献
李岩;谢柳娟;叶思源;高宗军;陈洋洋;何磊;丁喜桂;滨海湿地是高效的碳汇系统，但海平面上升或人类活动引起的生态系统盐分的重新分配对植物光合作用的影响未得到充分研究。本研究选取黄河三角洲湿地低、中、高盐度分别为1.1、7.1以及16.1 psu样地的芦苇为研究对象，采用新一代光合测量仪，开展不同季节芦苇生长特征、叶绿素含量、光合特征参数等调查监测及光响应和CO2响应试验研究。结果表明，盐度限制了芦苇株高、基径的生长，且高盐使芦苇株高生长期滞后。此外，在平均环境温度高于芦苇光合作用的适宜温度25℃的7月，中、高盐度环境显著降低了芦苇光合速率Pn，但在平均温度较低的9月，高盐环境芦苇的Pn显著高于较低盐度环境。特别地，中等盐度样地芦苇最大净光合速率(Pnmax和Anmax)比低、高盐度样地高出40.3%。该研究发现不仅暗示了未来海平面上升情景下分布于上三角洲平原淡水环境的芦苇湿地碳汇功能有增强趋势，而且对于相邻学科改良耐盐作物品种、恢复盐碱地生态系统具有重要意义。
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印度洋北部表层沉积物地球化学特征及物源指示意义
部雪娇;逄伟;高伟;刘明;印度洋北部是全球最重要的海洋沉积体系之一，沉积环境和过程极为复杂，其沉积物组成特征和来源的研究对陆架边缘海物质“源-汇”过程的认识具有重要意义。本研究对中国大洋72航次在印度洋北部的阿拉伯海与孟加拉湾南部九十度海岭区域获取的19个表层沉积物样品开展了粒度、矿物及元素地球化学分析，对比研究了两个海域沉积物的组成、分布及其控制因素，探讨了沉积物的主要来源及其差异。结果表明，研究区沉积物以黏土质粉砂为主，海盆区沉积物较海脊区更细且分选性更佳。矿物和元素地球化学特征表明研究区沉积物以钙质软泥为主，但也有明显的陆源组分混合特征，其中阿拉伯海沉积物陆源组分比例更高，九十度海岭区域沉积物则呈现典型的生物碳酸盐主导模式，沉积物组成和分布主要受到地形控制的沉积物来源的制约。稀土元素物源判别表明阿拉伯海沉积物陆源组分主要受非洲东北部与印度西部物质共同影响，九十度海岭区域则主要受到恒河-布拉马普特拉河物质的显著影响，季风和洋流系统是陆源物质向研究区输运的主要机制和影响因素。
新西兰Tuaheni South海底滑坡区的流体活动特征及其对滑动机制的启示
孔秀;李琦;廖晶;在全球大陆边缘沉积体系中，海底滑坡是重力流沉积物搬运的主要触发机制和重要来源之一。本文利用高精度的三维地震数据和海底多波束地形资料，研究了新西兰北岛东部海域的Tuaheni South海底滑坡体的地形地貌及其地震响应特征，重点表征滑坡体附近的流体活动系统，探讨游离气运移和天然气水合物分布等在滑坡体滑动中的作用过程。研究确定了滑坡体和BSR的分布范围，揭示了流体活动通道的特点和类型。研究结果表明，在水合物发育区域内，构造成因的正断层是游离气垂向运移到达滑坡底界面的主要通道，而在没有水合物的区域，气烟囱向上输送的游离气直接作用于滑坡。到达滑坡体底界面的游离气可能聚集形成超压，随着滑坡体的运动和停止，地层如同阀门控制着孔隙压力的聚集和释放，周而复始地作用于滑坡体。该过程可能促进了Tuaheni South滑坡慢速滑移事件的发生。
楚科奇海-阿拉斯加内陆地区环境地震噪声差异研究
朱晓川;邢磊;李倩倩;张洪茂;基于北极海冰消退与阿拉斯加近海勘探活动增多的背景，探讨楚科奇海与阿拉斯加内陆环境地震噪声特征的海陆差异。利用第九次北极科学考察获取的楚科奇海OBS观测数据及阿拉斯加地震台站连续波形数据，采用功率谱密度与概率密度函数方法分析噪声的时间与频段分布特征，并结合海冰密集度、海浪、河流与人类活动信息对噪声来源进行识别与归因。在微地震带，楚科奇海在有冰期与无冰期的环境地震噪声强度差异明显：海冰覆盖抑制双频微震能量，而无冰期海浪活动增强使微震噪声显著上升。阿拉斯加内陆台站的双频微震峰值季节性变化与远源北冰洋风暴相关，在夏、秋季峰值周期略有缩短。短周期范围内，楚科奇海OBS记录到海浪与浮冰碰撞产生的间歇性高能量噪声，内陆台站则易受到河流湍流及人类活动的综合影响，表现出明显的季节性和日变化规律。长周期范围内，楚科奇海环境地震噪声强度较高，与海底洋流有关，而内陆台站此周期范围噪声整体较低且平稳。
海洋多波束测深异常数据自动化检测和处理方法研究进展
罗东旭;陈江欣;徐华宁;吴能友;陆凯;欧文佳;李海龙;傅钰;韩同刚;杨添贵;针对海洋多波束测深异常数据的自动化检测和处理问题，综合国内外研究进展，本文根据针对的处理目标不同，将其分为3类：测深点数据域检测处理方法、单ping数据域检测处理方法及构建曲面模型域检测处理方法。通过对中值滤波、聚类算法、布料模拟法、CUBE算法、趋势面法和抗差估计法等方法的梳理，归纳总结出各种方法的处理过程、应用对象、应用准则、适用领域以及结果判断的不同之处，并通过列表的方式进行分类和对比分析，得到这三类方法处理时的侧重方向和适用的异常数据类型。分析了三类针对不同目标的自动化检测和处理方法的优势和不足，总结了以往各种方法在处理和实践中存在的问题，并在此基础上提出相应的建议。
基于卷积神经网络的速度约束海洋大地电磁反演
卢艳艳;裴建新;封常青;吴俊良;海洋大地电磁的高分辨率反演一直都是海洋大地电磁测深领域的重要课题。为提高海洋大地电磁反演精度，本文利用海洋地震探测方法成像精度高的特点，将深部地震探测获得的速度结构作为先验信息加入到卷积神经网络大地电磁反演中，构建双通道数据作为反演网络的输入，实现基于速度约束的卷积神经网络大地电磁反演。基于本方法对南黄海千里岩区域地质概况建立数据集进行训练，模型研究表明，本方法能够提高卷积神经网络大地电磁反演精度，同时可提高垂向分辨能力，并且抗噪试验结果也表明该方法对于加噪数据集仍能实现较高分辨率的反演，这为海洋大地电磁高分辨率反演提供了一种新思路。